【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池电解液，特别涉及一种具有提升电池高温性能的锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池作为电源具有广泛用途，特别是近年来作为电动汽车用电源或消费电子、电力存储等动力来源。随着上述产品的不断发展，人们对锂离子二次电池的性能提出了更高的要求。
2、在实际使用当中，设备长时间工作自身产热及环境温度升高等因素使得锂离子二次电池面临高温状态，随着温度的增加，电极及电解液的反应活性增强，副反应加剧导致电池性能恶化严重，因此需要有效的技术来提高电池的高温稳定性。
3、三洋电机专利jp2008291253a公开了一种使用1,3-二氧六环与磺酸酯化合物作为二次电池的非水电解质，能有效改善4.3v以上高电压电池的初始容量及循环稳定性，但并未公开其高温性能，本申请人经实验验证发现其高温性能并未得到有效提升。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种高温稳定性高的锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子二次电池。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种离子电池电解液，包含主锂盐、有机溶剂，还包含下式(i)所示结构的化合物i、下式(ⅱ)所示结构的化合物ii与氟代碳酸乙烯酯：
4、
5、其中，r1、r2、r3、r4、r5独立地选自氢、c1-c6烷基、c2-c6烯基或c1-c6烷氰基；
6、优选地，r1、r2独立地选自氢、甲基；r3、r4、r5独
7、更为优选地，所述化合物i选自下式(i-1)所示的1,3-二氧六环和/或下式(i-2)所示的5,5-二甲基-1,3-二氧六环：
8、
9、所述化合物ii选自下式(ii-1)所示的三烯丙基异氰脲酸酯和/或下式(ii-2)所示的三氰丙基异氰脲酸酯：
10、
11、本专利技术所述化合物i、化合物ii与氟代碳酸乙烯酯分别占所述电解液总质量的a％、b％与c％，且符合下述关系式：
12、0.4≤a+b≤2；
13、0.5≤a/b≤15；
14、1≤c/(a+b)≤40。
15、本专利技术电解液中，通过化合物i、化合物ii与氟代碳酸乙烯酯的配合使用，并通过调整三者的用量比例，可显著提高电解液的高温稳定性，进而提高锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能，同时还提高电池的室温循环性能。当三者比例用量不满足上述条件时，锂离子电池无法同时兼顾高温、室温循环及高温存储性能。
16、本专利技术电解液中，化合物i和化合物ii的含量之和在0.4～2之间，一旦两者含量之和过小(如小于0.4)，电解液高温稳定性下降，电池性能提升不明显；一旦两者含量之和过大(如大于2)，则电池循环性能降低。
17、本专利技术电解液中，化合物i和化合物ii的含量之比在0.5～15之间，一旦化合物i和化合物ii的含量之比过小(如小于0.5)，电解液高温稳定性下降，电池存储产气抑制能力降低；一旦化合物i和化合物ii的含量之比过大(如大于15)，则电池循环性能恶化。
18、本专利技术电解液中，氟代碳酸乙烯酯与化合物i、化合物ii含量之和的比值在1～40之间，一旦该比值过小(如小于1)，电池循环性能提升不明显；一旦该比值过大(如大于40)，则电池产气增加。
19、在一种优选地实施方式中，0.5≤a+b≤1.5；1.5≤a/b≤6；6≤c/(a+b)≤20。
20、在符合上述化合物i、化合物ii与氟代碳酸乙烯酯之间特定含量比例关系后，化合物i、化合物ii和氟代碳酸乙烯酯各自用量仍需符合下述规定，也即：
21、0.3≤a≤1；优选0.5≤a≤0.8。如果化合物i的添加量过低(如低于0.3)，成膜效果差，电池体积膨胀；如果化合物i的添加量过高(如高于1)，电池循环性能恶化。
22、0.1≤b≤1；优选0.1≤b≤0.6。如果化合物ii的添加量过低(如低于0.1)，电池性能提升不明显；如果化合物ii的添加量过高1(如高于1)，则电池体积膨胀、恶化循环性能。.
23、2≤c≤16；优选4≤c≤12。如果氟代碳酸乙烯酯的添加量过低(如低于2)，电池循环性能改善效果差；如果氟代碳酸乙烯酯的添加量过高(如高于16)，则电池体积膨胀，存储性能恶化。
24、在本专利技术所述锂二次电池电解液中，主锂盐采用电解液中常用锂盐即可。作为优选，所述主锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或如下式(ⅲ)所示锂盐中的至少一种，式中x+y＝4，且x≥0且y≥1，x、y为正整数，在电解液中的质量浓度为8～20％；
25、。
26、更为优选地，所述主锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂，在电解液中的浓度为10～15％。
27、本专利技术所述锂电池电解液中，有机溶剂采用电解液中常用有机溶剂即可。作为优选，所述有机溶剂选自c3～c6的碳酸酯或氟代碳酸酯类化合物、c3～c8的羧酸酯或氟代羧酸酯类化合物、砜类化合物或醚类化合物中的至少一种。
28、更为优选地，所述c3～c6的碳酸酯或氟代碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、氟代碳酸乙烯酯或二氟代碳酸乙烯酯中的至少一种；
29、所述c3～c8的羧酸酯或氟代羧酸酯类化合物选自γ-丁内酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸丙酯或氟代乙酸乙酯中的至少一种；
30、所述砜类化合物选自环丁砜、二甲基亚砜、二甲基砜或二乙基砜中的至少一种；
31、所述醚类化合物选自二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚或1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚中的至少一种。
32、在一些具体的实施方式中，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁内酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种。
33、在实际电解液配方应用过程中，有机溶剂均为复杂多组分体系，其中环状碳酸酯具有高介电常数，能更好地溶解锂盐从而提供高电导率；线性碳酸酯及羧酸酯能有效调节电解液黏度及液程，通过不同种类溶剂互配实现各项综合性能均更为合适的有机溶剂体系。因此，本专利技术的有机溶剂优选自环状碳酸酯(碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯)、线性碳酸酯(碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯中的至少一种)及线性羧酸酯(丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种)按一定配比形成的复合溶剂。
34、在实际电解液配方应用过程中，电解液配方均为复杂多组分体系，以获得各项综合性能均更为合适的锂二次电池。因此，所述电解液还包括基础添加剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池电解液，包括主锂盐、有机溶剂，其特征在于：所述电解液还包含下式(I)所示结构的化合物I、下式(Ⅱ)所示结构的化合物II与氟代碳酸乙烯酯：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：R1、R2独立地选自氢、甲基；R3、R4、R5独立地选自丙烯基、丙氰基。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述主锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或如下式(Ⅲ)所示锂盐中的至少一种，式中x+y＝4，且x≥0且y≥1，x、y为正整数，在电解液中的浓度为0.1～3M；
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述有机溶剂选自C3～C6的碳酸酯或氟代碳酸酯类化合物、C3～C8的羧酸酯或氟代羧酸酯类化合物、砜类化合物或醚类化合物中的至少一种。
8.根据权利要求7
9.根据权利要求1-8任一所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述电解液还包括基础添加剂，所述基础添加剂选自碳碳双键的环状碳酸酯、磺酸内酯化合物、环状硫酸酯、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、三(三甲基硅基)磷酸酯，三(三甲基硅基)硼酸酯、丁二腈、戊二腈、己二腈、反式丁烯二腈、反式己烯二腈、1,2-二(氰乙氧基)乙烷、1,3,6-己烷三甲腈、1,2,3-三(氰乙氧基)丙烷中的至少一种，任一添加量占电解液总质量的0.1％～5.0％。
10.一种锂离子二次电池，包括正极、负极、隔膜，其特征在于：所述锂离子二次电池还包括权利要求1-9任一所述的锂离子电池电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，包括主锂盐、有机溶剂，其特征在于：所述电解液还包含下式(i)所示结构的化合物i、下式(ⅱ)所示结构的化合物ii与氟代碳酸乙烯酯：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：r1、r2独立地选自氢、甲基；r3、r4、r5独立地选自丙烯基、丙氰基。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述主锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂或如下式(ⅲ)所示锂盐中的至少一种，式中x+y＝4，且x≥0且y≥1，x、y为正整数，在电解液中的浓度为0.1～3m；
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于：所述有机溶剂选自c3～c6的碳酸酯或氟代碳酸酯类化合物、c3～c8的羧酸酯或氟代羧酸酯类化合物、砜类化合物或醚类化合物中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋半夏，江依义，李南，马国强，
申请(专利权)人：浙江蓝天环保高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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